NASA teleskobu, evrenin karanlık çağlarını sona erdiren galaksiyi keşfetti

Standart modele göre 13,8 milyar yıl önce gerçekleşen Büyük Patlama'nın ardından evren muazzam bir hızda genişledi ve sonra soğumaya başladı. Karanlık çağlar diye bilinen yüzlerce milyon yıllık bir dönem boyunca evren, çok yoğun bir hidrojen sisiyle kaplıydı.

Ancak daha sonra ilk yıldızların, galaksilerin ve kara deliklerin oluşmasıyla ortaya çıkan ultraviyole ışınlar, nötr haldeki hidrojeni iyonize etmeye başladı ve "kozmik şafak" denen olayla evrenin "ışıkları yandı". 

Yeniden İyonlaşma Çağı diye bilinen bu dönemin, Büyük Patlama'dan yaklaşık 1 milyar yıl sonra sona erdiği düşünülüyor. Ancak JWST'nin son gözlemleri daha erken bir tarihe işaret ediyor.

NASA öncülüğünde geliştirilen teleskobu kullanan bilim insanları, Büyük Patlama'dan yaklaşık 330 milyon yıl sonraki döneme ait bir galaksi tespit etti. Evren genişledikçe, uzaktaki cisimlerden gelen ışık, spektrumun kırmızı ucuna doğru kayıyor. Kırmızıya kayma ya da Doppler etkisi denen bu olgu sayesinde ışığın ne kadar uzaktan geldiği anlaşılıyor.

Uluslararası araştırma ekibi, JADES-GS-z13-1 isimli galaksiden gelen ışığı incelerken şaşırtıcı bir şeyle de karşılaştı: ultraviyole ışıkta saptanan Lyman-alfa emisyonu adlı parlak dalga boyu.

Bulguları hakemli dergi Nature'da dün (26 Mart) yayımlanan çalışmaya göre bu ışıma, iyonlaşma sürecine işaret ediyor ve bilim insanlarının bu dönemden beklediğinden çok daha parlak. Bilim insanları, hidrojen gazını iyonize edecek kadar yıldız oluşmadan bu ışığın Dünya'ya ulaşmaması gerektiğini söylüyor.

Arizona Üniversitesi'nden Kevin Hainline ortak yazarı olduğu çalışma hakkında "Evrenin nasıl geliştiğine dair anlayışımızı göz önüne alınca, gerçekten böyle bir galaksi bulmamalıydık" diye açıklıyor: 

Erken evreni, güçlü fenerleri bile bulmayı son derece zorlaştıracak kalın bir sisle örtülü olarak düşünebiliriz ancak burada bu galaksiden gelen ışık demetinin perdeyi deldiğini görüyoruz. Bu büyüleyici emisyon çizgisi, evrenin nasıl ve ne zaman yeniden iyonlaştığına dair muazzam çıkarımlara sahip.

Ekip, galaksiden gelen bu emisyonun kaynağını henüz bilmiyor. Ancak galaksi çekirdeğindeki yıldız oluşum sürecinden veya yıldızları parçalayan süper kütleli bir kara delikten kaynaklanabileceğini söylüyorlar. 

Evrenin ilk dönemlerine ışık tutan JWST, JADES-GS-z13-1'den eski başka galaksiler de keşfetmişti. Ancak bunlarda yeniden iyonlaşmaya dair izlere rastlanmamıştı. 

Daha sonra yapılacak gözlemler, evrenin karanlık çağlarının ne zaman bittiğine dair daha net bir fikir sunabilir.

Kopenhag Üniversitesi'nden çalışmaya liderlik eden Joris Witstok son bulgular hakkında "Mevcut tüm kanıtlar yeniden iyonlaşmanın oldukça 'geç' ve ani bir şekilde gerçekleştiğine işaret ediyor" diyor:

Büyük Patlama'dan 300 milyon yıl sonra başlamış olabileceğine dair kanıtımız, modellerimizi değiştirmemiz gerekebileceği anlamına geliyor.